שימוש בחיידקים לתחומי הננוטק

 

שימוש בחיידקים לתחומי הננוטק והביוטק

מאת דר. משה נחמני

ההימצאות של גבישים מגנטיים בתוכם הופכים את החיידקים ואת הגבישים עצמם לשימושיים בתחומים של העברת תרופות ודימות רפואי

מדינת נבאדה ידועה בשל כריית המתכות היקרות שבה. אולם, מדענים מאוניברסיטת לאס-וגאס מנהלים כרייה מסוג אחר לחלוטין – כריית חיידקים מגנטיים.

 
החוקרים מציפים כל מקור מים שהם מסוגלים למצוא ומחפשים בתוכם זנים חדשים של מגנטיות חיידקית. החוקרים ועמיתיהם מדווחים בכתב העת המדעי היוקרתי Science כי הם הצליחו לזהות, לבודד ולגדל זן חדש של חיידק מגנטי שיוכל להוביל לשימושים חדשניים בתחומי הביוטק והננוטק. חיידקים מגנטיים (Magnetotactic bacteria)
הינם אורגניזמים חד-תאיים פשוטים המצויים כמעט בכל מקורות המים. כפי שמרמז שמם, הם מוכוונים ומנווטים לאורך שדות מגנטיים בדומה למחטים המצויים במצפן. זאת בעקבות מבנה הננו-גבישים של המינרלים מגנטיט (magnetite) וגריגיט (greigite) שהם מייצרים. ההימצאות של גבישים מגנטיים אלו בתוכם הופכים את החיידקים ואת הגבישים עצמם לשימושיים בתחומים של העברת תרופות ודימות רפואי.
 
"הממצא חשוב ומדגים כי לחיידקים אלו יש גנים מוגדרים המאפשרים סינתזה של המינרלים מגנטיט וגריגיט, וכי היחס ביניהם משתנה בהתאם לכימיה של הסביבה," מסביר החוקר הראשי. בעוד שניתן לגדל ולחקור בקלות חיידקים המייצרים מגנטיט, החוקרים הללו היו הראשונים שהצליחו לגדל זנים המייצרים את המינרל גריגיט. מינרל זה מורכב מסולפיד הברזל, והוא המקבילה של המגנטיט – תחמוצת הברזל.
 
"היות וחיידקים מייצרי גריגיט מעולם לא בודדו, הגבישים בתוכם מעולם לא נבדקו לטובת שימושם בתחומים ביו-רפואיים ואחרים המנצלים היום את המינרל מגנטיט," מוסיף החוקר הראשי. "גריגיט הוא סולפיד ברזל העשוי להיות טוב יותר ממגנטיט במספר יישומים בזכות תכונותיו המגנטיות והפיסיקליות השונות במעט. כעת יש לנו את ההזדמנות לגלות האם זה נכון."
 
בחינה מעמיקה של דנ"א החיידק חשפה שתי קבוצות של גנים האחראים למגנטיות, בניגוד לחיידקים דומים, המייצרים מינרל אחד בלבד ובעלי קבוצה יחידה של גנים. ממצאים אלו מרמזים כי הייצור של מגנטיט וגריגיט בזן זה נשלט כנראה באמצעות שתי קבוצות שונות של גנים. עובדה זו עשויה להיות חשובה עבור הייצור הנרחב של כל אחד מהמינרלים הללו עבור יישומים מוגדרים. החוקרים סבורים כי זן חיידק זה מייצג קבוצה חדשה ובלתי-מוכרת עד כה של חיידקים המסוגלים לחזר סולפאט ואשר "נושמים" את החומר סולפאט במקום את החומר חמצן, כפי שעושים רוב היצורים החיים.